Ahhoz, hogy megértsük a hidrogénvonat-forradalmat, azzal tisztában kell lennünk, hogy milyen technológiák vannak most a piacon, és mik az előnyeik, hátrányaik. De látnunk kell az egyes régiók adottságait is, hogy megértsük, mikor milyen vonatra lenne szükség, és hogy mit szeretnénk elérni ezzel a technológiával.

Világszínvonal Szolnokon
A személyvonatok meghajtásuk szerint ötfélék lehetnek: közlekedhetnek hálózati árammal (felsővezeték), akkumulátorral, gázolajjal, LNG-vel (cseppfolyósított földgázzal) és hidrogénnel. A meghajtás helye szerint pedig vannak a klasszikus, mozdonyból és kocsikból álló vonatok, valamint a mozdony nélküli motorvonatok.

A zöld célok eléréséhez le kell cserélni a dízeles és a szórványos LNG-vonatokat. Előbbiekkel itthon gyakran a klasszikus mozdonyos verzióban találkozhattunk (sokáig a Balaton északi partján), de motorvonatok formájában is közlekedtek (vidéki kis piros vonatok). Külföldön mindkét üzemanyag el van terjedve, bár a dízel jóval gyakoribb.

A fenntartható, zöld működéshez Kiss Csaba szerint a teljeskörűen kiépült felsővezeték-hálózat lehet a végleges megoldás. Ez viszont drága, lassan megtérülő beruházás, csak olyan fővonalakon van értelme, ahol nagy vagy legalábbis tervezhetően nő az utasforgalom.
A következő alternatíva az akkumulátor. Ennek fő korlátja a hatótáv, az ilyen vonat egy töltéssel legfeljebb körülbelül 150 kilométert tud megtenni, viszont olyan (mellék)vonalakon is használható, ahol nem éri meg felsővezetéket kiépíteni. Ugyan a technológia fenntarthatósága hosszú távon még kérdéses, a most forgalomban lévő tíz–tizenkét év élettartammal futó akkumulátorok átmenetileg jó megoldást jelenthetnek

És itt jönnek képbe a hidrogénüzemű vonatok. Ezekkel is lehet felsővezeték nélküli útvonalakon emissziómentesen közlekedni. A hidrogénvonatok – a Flirt H2 modelljéhez hasonlóan – többnyire ­akkumulátorral felszerelt elektromos motorvonatok, meghajtásukban nem különböznek az akkus motorvonatoktól, csupán az akkumulátort egy extra hidrogénmodullal is lehet tölteni, megnövelve a hatótávolságot.

A Flirt H2 tavaly bemutatott hidrogénmeghajtású vonata azért fontos, mert idén márciusban bekerült a Guinness-rekordok könyvébe a hidrogénüzemű személyszállító vonat által üzemanyag-utántöltés és újratöltés nélkül megtett leghosszabb távolsággal. A coloradói tesztközpontban teljesített 2803 kilométeres rekordtáv őrült hosszú ugyan, de köszönőviszonyban sincs a mindennapi használattal.

A gyakori megállások, az utasok százai, a domborzati viszonyok mind növelik a fogyasztást. A Stadler Kaliforniába elkészített hidrogénvonatának például lesznek olyan napjai, amikor több üzemanyagot fog felhasználni a légkondicionálók működtetésére, mint magára a vontatásra. Egy hidrogénvonat általában ötszáz kilométeres táv környékén zakatol egy töltéssel.

Az akkus motorvonatnál és a hidrogénvonatnál tovább árnyalja a helyzetet, hogy a gyors műszaki fejlődés teljesen újraírhatja a harmincöt éves élettartamra vetített költségeket. Lehet, hogy az alatt a harmincöt év alatt kétszer kell akkumulátort cserélni, de az is, hogy tíz év múlva már annyival hosszabb lesz az akkumulátorok élettartama, hogy elég lesz csak egyszer cserélni őket. A hidrogéntartályok jelenleg a súlyuk tizedének megfelelő mennyiségű üzemanyagot tudnak tárolni, a jövőben ez a szám is javulhat, azt azonban nem tudni, mikor és mennyire.

Egyharmada mozgatja a vonatot
Mivel az üzemanyag felhasználásakor csak vízpára keletkezik, a hidrogén akár a legzöldebb technológia is lehetne. Ez viszont csak lehetőség, hiszen az üzemanyag lábnyoma az előállításához felhasznált energiamixtől függ. Ha az százszázalékban megújuló, akkor a hidrogén is az, ha nem, akkor nem.

Megnehezíti a zöld célok elérését az is, hogy a hidrogén rendkívül rossz arányban hasznosítható. A hidrogén vízbontással történő előállításánál például az energia húsz–harminc százaléka megy el magára az elektrolízisre, további tíz százalék a sűrítésre és a tárolásra, aztán a maradék felét az áram előállítása fogyasztja el. Ilyen hidrogénnel tehát a kezdeti energiának nagyjából egyharmada mozgatja a vonatot.

A hidrogénes vonatok azokon a hosszabb, felsővezeték nélküli mellékágakon terjedhetnek el, ahol az infrastruktúra-beruházás megspórolása kitermelheti a hidrogénes technológiával felszerelt vonatok magas beszerzési költségét.

Németországban, Baden-Württembergben például lemodellezték a tartományban levő tizenhat, nem villamosított vasútvonalon a hidrogén bevezetését, és arra jutottak, hogy egyetlen olyan vonal sincs, ahol a teljesélettartam-költségek szerint ez lenne a gazdaságos választás.
Azoknak az országoknak viszont áttörést hozhat a hidrogén, ahol ma nagy távolságokon, szinte kizárólag fosszilis üzemanyaggal hajtott vonatok járnak, de át szeretnének állni egy fenntartható modellre.

Hol lesz nagy biznisz?
Amikor a hidrogénes technológia elterjedéséről gondolkodunk, az a fő kérdés, hogyan áll Magyarország villamosítása. Európai uniós összevetésben le vagyunk maradva, de közel sem állunk olyan rosszul, mint például a Baltikum.

A Visegrádi Négyek Csehország kivételével mind Magyarország előtt járnak, ahogyan a fejlett, nyugat-európai országok is kiépítették már a vonalak többségén a felsővezetékeket.
Kizárólag a villamosítás aránya alapján viszont megtévesztő lehet megítélni a vasúti rendszert, hiszen a felsővezetékek jellemzően a forgalmasabb vonalakon vannak meg, így az ezzel a technológiával szállított utasok száma jóval meghaladja a negyven százalékot.

Magyarországon tehát nincs akkora nyomás, hogy bevezesse a hidrogéntechnológiát, hiszen a nagyobb távokon közlekedő mozdonyos vonatok felett, ha még nem épült ki, hamarosan kiépül a felsővezeték. A rövid, jellemzően vidéki mellékvonalakon pedig (már ha nem lesznek bezárva) akkumulátoros megoldásokra lehet számítani.

De kizárni sem lehet ezt a lehetőséget. Ha a hidrogén kellően nagy szerepet kap az ország energiagazdálkodásában – például az éjszakai áramtermelését hidrogén előállítására fordítja az ország –, akár egy hidrogénes motorvonat beszerzése is megtérülhet.

Az angolszász világban az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban lehet nagy biznisz a hidrogén. Az Egyesült Államokban híresen fejletlen a vasúthálózat: a felsővezetékek kiépítését máig nem kezdték el, hiába cél a fosszilis üzemanyagokról történő leválás. Az Egyesült Királyságban egy kicsit jobb a helyzet, a villamosítás valahol az USA és az EU fejlett államai között áll félúton.

A problémát mindkét országban a nagy távolságok okozzák, amire megoldás lehet a hidrogénnel kombinált vegyes meghajtás. Ez a módszer a meglévő technológiák ötvözésével növeli meg a vonatok hatótávolságát úgy, hogy a vonat bizonyos szakaszokon felsővezetékkel, másokon akkumulátorral, megint máshol hidrogénnel megy.

A felsővezetékek kiépítésének, valamint a megállók hidrogén- és akkumulátortöltő kapacitásainak függvényében így alacsony költségek mellett építhetők ki zöld vasútvonalak.
A hidrogénvonatok jövőjét Kiss Csaba szerint ez a kombinált megoldás fogja meghatározni, hiszen egyszerre tudnak érvényesülni a praktikus és a zöld szempontok. Ez természetesen nem jelenti azt, hogy a távoli jövőben a kötöttpályás közlekedés ne jelentsen egyet a felsővezetékes motorvonatokkal, hiszen a szakma továbbra sem lát olyan kompromisszum- és energiaveszteség-mentes megoldást, mint a hálózati áram. Magyarországon akkor van létjogosutsága a hidrogén-technológiának, ha azt a komplex befolyásoló körülmények – az infrastruktúra, az üzemanyag, az üzemeltetés és a topográfia – ténylegesen alátámasztják. Az eddigi tapasztalatok szerint a nagy villamosítási aránnyal bíró hálózatokon többnyire az akkumulátor-technológia jelenti a leghatékonyabb megoldást. Ennek ellenére előfurdulhat, hogy egyes hazai vonalakon már a következő pár évben hidrogénes, kombinált meghajtással is találkozhatunk majd.